XCEngine/docs/api/math/matrix4/matrix4.md

# Matrix4

**命名空间**: `XCEngine::Math`

**类型**: `struct`

**头文件**: `XCEngine/Core/Math/Matrix4.h`

**描述**: 4x4 矩阵，用于 3D 变换（平移、旋转、缩放）、视图和投影计算

## 概述

`Matrix4` (别名 `Matrix4x4`) 是 XCEngine 中用于表示 4x4 变换矩阵的结构体。它支持标准的 3D 图形变换操作，包括平移、旋转、缩放，以及视图矩阵和投影矩阵的构建。该结构体采用列主序存储方式，适用于 GPU 渲染和物理计算场景。

## 结构体成员

| 成员 | 类型 | 描述 |
|------|------|------|
| `m[4][4]` | `float` | 矩阵元素数组 |

## 公共方法

| 方法 | 描述 |
|------|------|
| [`Identity`](identity.md) | 返回单位矩阵 |
| [`Zero`](zero.md) | 返回零矩阵 |
| [`Translation`](translation.md) | 创建平移矩阵 |
| [`Rotation`](rotation.md) | 从四元数创建旋转矩阵 |
| [`Scale`](scale.md) | 创建缩放矩阵 |
| [`TRS`](trs.md) | 创建组合变换矩阵 |
| [`LookAt`](lookat.md) | 创建视图矩阵 |
| [`Perspective`](perspective.md) | 创建透视投影矩阵 |
| [`Orthographic`](orthographic.md) | 创建正交投影矩阵 |
| [`RotationX`](rotationx.md) | 创建绕 X 轴旋转矩阵 |
| [`RotationY`](rotationy.md) | 创建绕 Y 轴旋转矩阵 |
| [`RotationZ`](rotationz.md) | 创建绕 Z 轴旋转矩阵 |
| [`operator*`](operator_mul.md) | 矩阵乘法 |
| [`MultiplyPoint`](multiplypoint.md) | 变换点（w=1） |
| [`MultiplyVector`](multiplyvector.md) | 变换向量（w=0） |
| [`Transpose`](transpose.md) | 转置矩阵 |
| [`Inverse`](inverse.md) | 求逆矩阵 |
| [`Determinant`](determinant.md) | 计算行列式 |
| [`GetTranslation`](get-translation.md) | 获取平移分量 |
| [`GetRotation`](get-rotation.md) | 获取旋转分量 |
| [`GetScale`](get-scale.md) | 获取缩放分量 |
| [`Decompose`](decompose.md) | 分解矩阵为变换分量 |
| [`operator[]`](operator_index.md) | 访问矩阵行数据 |

## 使用示例

```cpp
#include "XCEngine/Core/Math/Matrix4.h"
#include "XCEngine/Core/Math/Vector3.h"
#include "XCEngine/Core/Math/Quaternion.h"

using namespace XCEngine::Math;

void MatrixExample() {
    Matrix4 mat = Matrix4::TRS(
        Vector3(1.0f, 2.0f, 3.0f),
        Quaternion::FromEulerAngles(0.0f, 90.0f, 0.0f),
        Vector3(1.5f, 1.5f, 1.5f)
    );

    Vector3 point(1.0f, 0.0f, 0.0f);
    Vector3 transformed = mat.MultiplyPoint(point);

    Matrix4 inv = mat.Inverse();
    Matrix4 result = mat * inv;
}
```

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